[Tìm hiểu] IC tích hợp 4 cổng AND 2 đầu vào 74LS08

09/08/23

Chuyên mục: Kiến Thức Chung

[Tìm hiểu] IC tích hợp 4 cổng AND 2 đầu vào 74LS08

74LS08 là vi mạch tích hợp 4 cổng AND hai đầu vào 8 bit. Cổng AND là một mạch tín hiệu số được sử dụng để chuyển đổi trạng thái logic này thành một trạng thái logic khác. Trong cổng AND có hai tín hiệu trạng thái logic được sử dụng.

Đầu tiên là mức cao, có điện áp từ 3-5V và thứ hai là mức thấp tương ứng mức điện áp từ 0-2,6V. Một cổng AND sử dụng hai chân đầu vào và một chân đầu ra.

Đầu ra cũng có trạng thái mức CAO và THẤP, nhưng nó sẽ chỉ ở mức CAO khi cả hai trạng thái đầu vào đều ở mức CAO. 1 cổng AND có thể được thực hiện dễ dàng bằng cách sử dụng bóng bán dẫn và điện trở hoặc điốt.

Giới thiệu về 74LS08

Mạch cổng logic AND đơn được làm thủ công luôn có kích thước lớn, để giải quyết vấn đề này, IC 74LS08 được tích hợp các cổng logic AND.

IC này có bốn cổng AND mỗi cổng AND có thể được sử dụng riêng biệt mà không ảnh hưởng đến các cổng khác.

IC 74LS08 chỉ sử dụng một nguồn điện duy nhất và nó cũng có nhiều dạng package để đáp ứng yêu cầu của mạch. Đầu ra của IC luôn tương thích TTL, giúp dễ dàng làm việc với các thiết bị TTL và vi điều khiển khác.

IC 74LS08 có kích thước nhỏ và tốc độ xử lý nhanh nên có độ tin cậy cao trong số các linh kiện khác.

Các IC cổng logic khác cùng dòng là : 74LS73, 74LS00, 74LS02, 74LS04, 74LS138.

Sơ đồ chân 74LS08

74LS08 - Chi tiết sơ đồ chân

CHÂN		MÔ TẢ CHI TIẾT
A1	Chân 1	Chân 1 là chân đầu vào đầu tiên cho cổng AND đầu tiên trong IC 74LS08.
B1	Chân 2	Chân 2 là chân đầu vào thứ hai cho cổng AND đầu tiên trong IC 74LS08.
Y1	Chân 3	Đầu ra của cổng AND đầu tiên
A2	Chân 4	Chân 4 là chân đầu vào đầu tiên của cổng AND thứ hai trong IC 74LS08.
B2	Chân 5	Chân 5 là đầu vào thứ hai của cổng AND thứ hai trong IC 74LS08.
Y2	Chân 6	Chân là đầu ra của cổng AND thứ hai.
GND	Chân 7	Chân 7 là chân nối đất.
Y3	Chân 8	Chân 8 là đầu ra của cổng AND thứ ba
A3	Chân 9	Chân 9 là đầu vào đầu tiên cho cổng AND thứ ba của vi mạch.
B3	Chân 10	Chân 10 là đầu vào thứ hai cho cổng AND thứ ba.
Y4	Chân 11	Chân 11 là đầu ra của cổng AND thứ tư.
A4	Chân 12	Chân 12 là chân đầu vào đầu tiên của cổng AND thứ tư.
B 4	Chân 13	Chân 13 là chân đầu vào thứ hai của cổng AND thứ tư.
VCC	Chân 14	Chân cấp nguồn.

Đặc tính của 4 cổng AND 2 đầu vào:

IC có mức tiêu thụ điện năng thấp.
IC 74LS08 có tốc độ xử lý nhanh.
Nó có nhiều loại package SOIC, PDIP và SOP.
Nó rẻ hơn nhiều và dễ sử dụng.
Đầu ra của nó có dạng TTL, giúp nó có thể giao tiếp với hầu hết các thiết bị và vi điều khiển.
Một cổng AND có thể được sử dụng riêng lẻ mà không ảnh hưởng đến các cổng khác.
Một nguồn điện duy nhất có thể cấp cho cả bốn cổng.

Thông số kỹ thuật 74L08

Dải điện áp hoạt động của IC là 4,75 - 5,25V. Điện áp được khuyến nghị cho IC nên là 5V nhưng có thể tối đa là 7V.
IC cho phép dòng điện lớn 8mA ở các đầu ra của nó.
IC 74LS08 có thời gian tăng và giảm 18ns.
Nó có thể hoạt động trong phạm vi nhiệt độ từ 0 đến 70 độ nhưng nó tồn tại ở nhiệt độ -65 đến 150 độ.

Độ tin cây của vi mạch

Một vi mạch cung cấp bốn cổng AND.
Chi phí vi mạch rẻ hơn nhiều so với một cổng AND được làm thủ công.
IC có kích thước nhỏ hơn và có nhiều dạng package làm nó có độ tin cậy cao hơn so với linh kiện kích thước nhỏ khác.
74LS08 có thể giao tiếp với các thiết bị TTL mà không cần sử dụng thêm bất kỳ linh kiện khác.

Cách sử dụng IC 74LS08

Để hiểu vi mạch, chúng ta nên hiểu nguyên lý của một cổng AND. Cổng AND có ba kiểu kết hợp và mỗi kết hợp có cùng các đầu ra ở các đầu vào nhất định. Ở đây chúng ta sử dụng cổng AND được làm bằng bóng bán dẫn.

Trong cổng AND làm bằng bóng bán dẫn, mạch cơ bản bao gồm hai bóng bán dẫn được sử dụng như một công tắc để thay đổi trạng thái ở đầu ra ứng với các đầu vào khác nhau.

Cách sử dụng IC 74LS08

Trong IC 74LS08 cả hai bóng bán dẫn sẽ được mắc nối tiếp. Nguồn sẽ được kết nối với cực collector của bóng bán dẫn đầu tiên và đầu ra sẽ được nối ở cực emitter của bóng bán dẫn thứ hai. Hai đầu vào sẽ được cấp ở cực Base của cả hai bóng bán dẫn.

Các đầu vào sẽ cho phép dòng điện chạy qua các bóng bán dẫn. Khi tín hiệu Đầu vào ở mức CAO trên cả hai đầu vào thì dòng điện có thể chạy qua các bóng bán dẫn và điện áp được nhận ở chân đầu ra.

Trong các trường hợp khác, nếu chỉ có một chân ở mức THẤP trong mạch thì đầu ra sẽ ở mức THẤP vì không có dòng điện đi qua các bóng bán dẫn. Bất kể loại cổng AND nào, đầu ra sẽ luôn luôn tuân theo bảng sau đây được gọi là bảng chân trị (bảng trạng thái).

ĐẦU VÀO		ĐẦU RA
A	B	ĐẦU RA
0	0	0
0	1	0
1	0	0
1	1	1

Một cổng AND hoặc sự kết hợp của hai cổng AND không thể tạo ra các cổng logic khác nhưng cổng AND có thể tạo ra các cổng logic mới khi kết hợp nó với các cổng logic khác như cổng NOT,OR,....

Sử dụng một cổng NOT và 1 cổng AND có thể tạo thành cổng NAND. Cổng AND có thể được sử dụng để thiết kế các cổng khác như XOR và XNOR, nhưng để thiết kế giống như các cổng khác, nó cần kết hợp với cổng NOT và OR. Đây là thiết kế của các cổng được tạo ra từ sự kết hợp với cổng AND.

[caption id="attachment_6153" align="alignnone" width="371"] NAND-IC-74LS08[/caption][caption id="attachment_6154" align="alignnone" width="450"] XNOR-IC-74LS08[/caption][caption id="attachment_6155" align="alignnone" width="824"] XOR-IC-74LS08[/caption]

Nơi ứng dụng IC 74LS08

Như chúng ta đã biết cổng AND không thể được sử dụng để thiết kế các cổng khác. Vì vậy, ở đây chúng tôi sẽ chỉ sử dụng một cổng AND của IC để thành lập bảng trạng thái.

Đầu tiên, lấy IC 74LS08 trong proteus gắn nó với các cổng logic. Sau đó kích lần lượt các trạng thái logic. Đầu tiên, kích cả hai đầu vào ở mức THẤP. Bạn có thể thấy đầu ra sẽ ở mức thấp giông như trong bảng trạng thái.

[caption id="attachment_6156" align="alignnone" width="701"] all-0-IC-74LS08[/caption][caption id="attachment_6157" align="alignnone" width="718"] 1st-IC-74LS08[/caption]

Áp dụng một mức logic CAO và một logic khác ở mức THẤP. Đầu tiên kích chân đầu vào đầu tiên ở mức cao, bạn có thể thấy rằng đầu ra vẫn bằng 0, theo bảng trạng thái. Sau đó thay đổi trạng thái ở chân đầu tiên ở mức thấp và chân thứ hai ở mức cao, đầu ra sẽ vẫn ở mức thấp.

[caption id="attachment_6158" align="alignnone" width="726"] second-1-IC-74LS08[/caption]

Bây giờ kích cả hai đầu vào ở mức cao. Trong trường hợp cả hai đầu vào ở mức cao thì đầu ra cũng sẽ ở mức cao, Điều này được miêu tả đúng cho bảng trạng thái.

[caption id="attachment_6159" align="alignnone" width="727"] all-1-IC74LS08[/caption]

Cổng AND độ tin cậy cao được sử dụng trong mạch logic yêu cầu đầu ra phải luôn ở mức cao khi tất cả các điều khiện đầu vào điều đúng. Nếu bất kỳ điều kiện duy nhất nào là sai hoặc ở mức thấp thì mạch sẽ không hoạt động.

IC 74LS08 giúp chúng ta giải quyết vấn đề của cổng NAND trong nhiều trường hợp do độ tin cậy và kích thước của nó.